Materialenormalisering ved hjælp af VSR handler om at udsætte komponenter og emner for vibrationsbehandling i stedet for varmebehandling for at mindske ustabilitet i materialet. Det undersøges og dokumenteres hvor stor energibesparelse, der kan opnås ved vibrationsbehandling frem for den traditionelle varmebehandling.
Dette projekt har eftervist, hvordan Vibratory Stress Relief (VSR) kan bruges til at reducere omkostninger og energiforbruget i metalindustrien.
Projektbeskrivelse
I dette projekt vil vi fokusere på materialenormalisering af emner og komponenter ved hjælp af vibrationer (VSR) frem for varmebehandling (TSR). Vi vil undersøge og dokumentere følgende:
- Energibesparelsen ved at anvende VSR i stedet for TSR
- Materialers egenskaber efter hhv. VSR- og TSR-behandling
Vi vil påvise og dokumentere i form af en dybdegående rapport, hvor stor en effekt det vil have på energiforbruget at skifte fra TSR til VSR. Der vil primært være tale om reduktion af el-forbruget, og vi forventer en relativt stor og målbar reduktion. Der er således tale om en teknologi, der forventes at kunne nedbringe energiforbruget markant - uden at der er behov for at flytte forbruget eller tale om energilagring. Derved vil målet om at skifte 50 % af industriens energiforbrug fra fossile brændselskilder til vedvarende energikilder i 2050 generelt set og alt andet lige være lettere at opnå. Med projektets dybdegående rapport i hånden forventer vi, at industrien relativt hurtigt vil adoptere ideen bag VSR og i større omfang tage teknologien i anvendelse, og derved har projektet været medvirkende til at bibringe industrien en mere effektiv anvendelse af energien - samtidig med at deres konkurrenceevne bliver større.
Resultater
Dette projekt har eftervist, hvordan Vibratory Stress Relief (VSR) kan bruges til at reducere omkostninger og energiforbruget i metalindustrien. Konkret bruges VSR til at løse udfordringer med egen spændinger i materialer som skal indgå i maskiner med store krav til præcision. Traditionelt løses dette ved brug af udglødning, en varme behandling også kendt som Thermal Stress Relief (TSR) eller en ekstra skrub-proces. Begge metoder er tids- og energikrævende. TSR involverer opvarmning af komponenterne til en høj temperatur over mange timer. TSR kan ikke anvendes for nogle typer legeringer. For disse materialer er VSR en effektiv løsning. Derudover er TSR processen begrænset af varmeovnens størrelse, som betyder at store komponenter typisk ikke kan varmebehandles. Små komponenter kan behandles relativt effektivt ved at samle disse i et batch. Dette øger energi effektiviteten men øger også leveringstiden. DAMRC har – med finansiering fra ELFORSK – gennemført et studie af 77 emner af forskellige materialer og størrelser for at studere energiforbrug sammenlignet med varmebehandlinger for at demonstrere energibesparelser. De behandlede parter varierer i vægt fra 1,6 kg til 126 ton. Afhængig af den specifikke behandling er der anvendt 0,25 til 0,7 kWh. Sammenlignet med energianvendelse for en TSR behandling repræsenterer dette en reduktion fra 72% for små parter, stigende med partens vægt, til ca. 100% relativ energibesparelse. Et 18 tons emne blev VSR behandlet som en erstatning for TSR behandling og sparede derved 1,8 tons CO2 udledning. Resultatet viser at der er et stort potentiale for besparelse af såvel omkostninger som energi ved at anvende VSR – en yderligere udbredelse af teknologien vil give producenter en mulighed for at in source materiale normaliseringsprocessen og derved skabe flere jobs.
